摘要：电脉冲除冰系统具备重量轻、能耗低、效率高等诸多优势,在飞机除冰领域应用前景广阔。基于损伤力学原理,考虑了界面脱粘、冰层断裂与裂纹扩展对冰脱落的影响机制,发展了一套电脉冲除冰有限元模型,对电脉冲除冰过程进行了瞬态动力学仿真。通过对仿真模型与实验结果进行比对分析,证实了该模型较传统模型具有更高的准确性和合理性,为电脉冲除冰系统设计提供了新的、更精确的仿真手段。此外,还对一系列影响冰脱落的关键参数进行了深入探讨,包括冰层断裂强度、断裂能、冰层与蒙皮之间的法向粘附强度以及剪切粘附强度等。研究表明,影响电脉冲除冰效果最显著的因素是冰层与蒙皮之间的界面剪切强度,这些发现有助于促进复合式防除冰系统的设计,从而实现更高的除冰效率。

摘要：本文作者基于“zig- zag”模型和 Mindlin一阶剪切变形板理论 ,推导了复合材料夹层板屈曲分析的有限元列式 ,在该列式中考虑了面板的横向剪切变形和芯体的面内刚度对夹层板力学性能的影响。针对具有面板和芯体间界面脱粘和纤维增强树脂基体微裂纹损伤的夹层板损伤特征 ,分别提出了分层模型和多标量损伤模型 ,并推导了多标量形式的损伤本构关系。采用修正的 Newton- Raphson迭代格式求解含损复合材料夹层板的非线性稳定性性状。通过算例研究了脱粘面积、基体的损伤演化、表板的铺设方式及载荷形式对复合材料夹层板屈曲性态的影响。本文作者给出的有限元模型和结论 ,对复合材料夹层板结构设计的损伤容限的制定具有一定的参考价值。

摘要：固体火箭发动机最常见的破坏形式之一是界面脱粘,由于界面几何结构复杂,且常常处于复杂应力状态,通常采用数值方法对界面脱粘予以分析。根据固体火箭发动机的主要结构特征,建立了粘接界面脱粘的三维分析模型;发展了复杂应力状态下的内聚力模型,建立了固体火箭发动机粘接界面脱粘分析方法;运用Abaqus有限元软件,在垂直于轴向的过载作用下,对粘接界面损伤萌生、脱粘发生及扩展的整个过程进行数值模拟。结果表明,随着过载的增大,界面将逐步产生损伤和脱粘;随着初始脱粘尺寸的同比增加,界面的损伤萌生比脱粘发生更容易产生;随着初始脱粘面积的不断增大,损伤萌生和脱粘发生的临界过载都将趋于一个与初始脱粘面积无关的极限值。研究方法适用于其它载荷作用下实际发动机模型中的粘接界面脱粘分析,可为发动机结构的完整性评价及设计提供支撑。

摘要：双基推进剂橡胶包覆层界面脱粘降低了推进剂工作性能,使其运行存在潜在的安全隐患。针对此问题,设计并开发了一套由信号处理组件、自动化控制组件和智能诊断组件构成的敲击检测系统,旨在通过自动化控制与智能敲击诊断技术相结合,更加全面的获取待测件的状态,提高检测的准确性和可靠性。实验结果表明,敲击检测系统可以识别橡胶包覆层脱粘缺陷,并且当敲击检测分辨率为3~10 mm时,脱粘缺陷检测准确率≥87.5%;BP神经网络隐含层神经元数设置6或7时,故障识别效果良好,K-means聚类算法对敲击检测数据故障确诊率≥90%。综上所述,敲击检测系统具有较高的检测分辨率和准确率,可以实现对双基推进剂包覆层粘接质量的客观评价。

摘要：[目的]针对金属I型夹芯板界面的脱粘失效破坏,开展金属夹芯板界面疲劳脱粘特性分析。[方法]基于内聚力模型理论,考虑时间历程、三维结构节点多自由度的损伤演化方程与收敛判定准则,开发适用于三维复杂结构的界面疲劳脱粘模拟程序;与焊接接头脱粘实验结果进行对比,验证所开发程序的准确性,并进一步对钢制金属I型夹芯板的界面疲劳脱粘行为进行数值模拟。[结果]结果显示,所开发的三维界面疲劳脱粘数值模拟程序与焊接接头脱粘实验间最大的模拟误差仅为14.05%;I型夹芯板承受面外载荷时,夹芯板界面处的脱粘破坏主要表现为沿焊缝方向的表面裂纹扩展,当裂纹扩展至夹芯板长度的70%左右时,裂纹开始贯穿腹板形成贯穿裂纹。[结论]所开发的三维复杂结构界面疲劳脱粘程序可以实现对金属夹芯板界面疲劳脱粘寿命的有效评估,对实际工程应用具有一定的指导意义。

摘要：采用基于内聚力模型的Surface-based cohesive法对耐火材料界面相的力学行为进行模拟,仿真再现了耐火材料界面脱粘的整个过程。研究了受载形式、颗粒相形状以及分布方式对界面力学性能的影响。结果表明,界面脱粘可以分为界面承载、界面损伤和损伤扩展三个阶段。圆形颗粒情况下,界面损伤最先出现在垂直加载方向的界面两端附近,受拉时界面脱粘过程较快,且最大应力值大于受压状态;椭圆形颗粒情况下,界面损伤最先出现在长轴端部附近,脱粘所需时间稍长于圆形颗粒,且=45°倾斜的椭圆形颗粒界面上应力最小。

摘要：利用多通道结构健康监测扫查系统，监测了T700／BA9916复合材料共固化T加筋在拉脱载荷作用下界面脱粘的起始、扩展到破坏的全过程。设计了不同突缘长度、厚度和不同面板厚度的几种刚度搭配的T加筋。结合实验观测，提取了与界面脱粘相关的信号能量和峰值等特征信号，探索并建立了能量损伤指数（EDI）和峰值损伤指数（ADI）等脱粘判据，提出了监测复合材料损伤需要重点突破的压电传感技术。

摘要：高强铁素体-马氏体双相钢通常面临伸长率和断裂应变较低的问题。为解决这一问题,设计了1种含钛低碳双相(DP)钢,旨在通过缩小铁素体与马氏体之间的强度差以及细化晶粒,制备出具有优异伸长率和断裂应变的980 MPa级DP钢。基于该设计钢,进一步研究了退火温度(760、780、800℃)对其微观组织和力学性能的影响。研究表明,随着退火温度从760℃提高至800℃,试验钢的铁素体体积分数从57%降低至32%,铁素体晶粒尺寸从2.1μm降低至1.6μm。对于力学性能,随着退火温度从760℃提高至800℃,试验钢抗拉强度从983 MPa提高至1081 MPa,总伸长率从17.6%降低至13.9%,断裂应变从0.41增加至0.62。提高退火温度增加了马氏体体积分数,降低了马氏体碳含量,从而降低了铁素体与马氏体的强度差,促进了两相协调变形能力,最终抑制了两相界面脱粘。此外,马氏体碳含量降低也提高了马氏体韧性,抑制了马氏体断裂。这2个因素的共同作用是随着退火温度升高试验钢断裂应变提高的主要原因。与报道的DP钢相比,800℃退火试验钢在相同抗拉强度下展现出更高的断裂应变,其归结于3个原因。首先,TiC粒子降低了铁素体与马氏体的强度差,促进了两相协调变形能力,抑制了两相界面脱粘现象。其次,低碳含量和高马氏体体积分数降低了马氏体碳含量,提高了马氏体韧性,抑制了马氏体开裂现象。最后,TiC粒子细化了晶粒,进一步提高了基体韧性。

摘要：介绍了大型固体发动机推进技术的现状和发展趋势。研讨了发动机设计总体布局与各部件匹配及协调、优化设计、推进剂性能、装药燃烧室的界面脱粘、喷管热结构设计与材料、全轴摆动柔性接头喷管和鉴定阶段发动机性能逆运算等技术问题,并总结了多年的研制经验。

摘要：通过粉末冶金热压烧结法制备高压电触头Cu/WC_p颗粒增强复合材料,研究WC_p颗粒含量(15%和3%,体积分数,下同)对Cu/WC_p复合材料的疲劳裂纹扩展行为的影响,并结合SEM进行断口分析;利用原位SEM疲劳裂纹观测系统原位观察微裂纹萌生,分析颗粒对裂纹扩展路径的影响机制。结果表明:在相同应力强度因子幅(△K)下WC_p含量为15%的Cu/WC_p的疲劳裂纹扩展速率大于WC_p含量为3%的复合材料;颗粒含量的增加并没有提高复合材料的裂纹扩展门槛值△K_(th),这主要是因为颗粒和基体的界面属于弱界面;在疲劳过程中颗粒脱粘形成裂纹源,不同脱牯微裂纹连接长大形成主裂纹是Cu/WC_p颗粒增强复合材料的疲劳损伤形式;当主裂纹尖端和颗粒WC_p相互作用时裂纹基本沿着颗粒界面往前扩展;复合材料的断裂模式从WC_p低含量3%时的颗粒脱粘-裂纹在基体里穿晶断裂,过渡为WC_p高含量15%时颗粒脱粘-基体被撕裂为主。